GSM—R技术在我国铁路通信中的应用和发展

杨震

摘 要：在我国社会经济不断进步发展以及人们生活水平逐步提高的今天，铁路运输量日益增加，新时代的铁路运输发展需要更高水平的无线通信技术，适应新形势下的安全、可靠、高效运行要求。GSM-R技术是一种专用于铁路运行的数字式移动无线通信技术，对铁路的运行起着调控及指挥的作用。本文将对GSM-R技术在我国铁路通信中的应用和发展进行分析，希望对业内人士有所帮助。

关键词：铁路通信；GSM-R技术；应用；发展

1 GSM-R系统的结构

GSM-R技术是调度和指挥铁路日常运营的专用移动通信技术，是一种基于分组数据的通信方式。其主要由四部分组成：第一，基站子系统，BSS借助无线接口直接连通移动台且承担着无线信号的发送接收与无线资源管理工作。BSS主要是由编译码和速率适配单元（TRAU）、基站控制器（BSC）、基站收发信机（BTS）和弱场设备这几个功能实体构成的。第二，网络子系统，网络子系统又涉及网络交换子系统、移动智能网子系统以及通用分组无线业务子系统。一是，其中网络交换子系统主要是由VLR、MSC、HLR、AUC、IWF、GCR、SMSC、AC与IN等功能实体构成，进行交换业务与用户数据的安全和移动管理。这些实体是借助No.7信令协议来实现之间的通信；二是，通用分组无线业务的子系统，GPRS子系统是分组无线业务的重要部分。GPRS子系统主要包括两层结构：一是核心层，核心层主要是由SGSN、GGSN、DNS和RADIUS的功能实体构成；二是无线接入层，无线接入层主要包括基站、PCU与终端等结构。为了降低投入成本，GPRS无线接入层组网必须高效利用GSM—R系统所提供的设备资源；跟GSM—R系统同用一个频率资源；利用GSM—R系统的基站来完成无线覆盖，不增设单独的GPRS系统基站。GPRS子系统的功能主要是为无线用户提供分组数据承载业务。第三，运行和业务支撑子系统，OSS主要包括用户管理系统与网络设备维护管理系统两个系统。第四，终端设备，终端设备是用来接入GSM-R网的移动台和无线固定台等设备，具有让用户直接使用的功能。具体结构如图1所示。

2 GSM-R技术在我国铁路通信中的应用

2.1 调度命令传送

TDCS系统通过查找机车编号以及对应的目的IP地址，将其调度命令适时发布，具有强大的功能，此时GSM-R系统经过GSM-R网络组成的数据链路将调度指令传送到车载无线通信设备上，从而实现运行机车准确、及时地接收到调度指令。这种调度命令是铁路调度指挥中枢系统发布的，具有较高的权威性，是列车运行指挥系统的关键环节以及列车信号传输的层级管理。

2.2 列车调度指挥

GSM-R系统在铁路通信中的应用，还包括使调度与司机之间进行顺畅的通话，从而有效指挥各种列车的顺利运行。调度与列车司机的通话是否顺畅，决定了列车运行的有序和安全，由此可以看出GSM-R系统在行车通信系统的重要地位，其有效的应用提高了列车运营各部门之间的通信畅通度，进一步促进了列车运行的安全性。

2.3 机车同步控制

铁路的列车运行具有特殊性，需要多个机车牵引，那么就要求多个机车的运行例如加减速、制动等一系列行为必须保持高度的一致，铁路指挥部门必须同步操纵这些数据，GSM-R系统的应用极大地实现了各个机车间信息的传递和交换等要求，提高了列车运行的安全性和高效性。

2.4 多种旅客服务功能的应用

在铁路通信系统中应用GSM-R技术可以便捷、高效的为旅客提供售票以及相关的查询等服务功能，实现列车运行动态的实时更新。另外，GSM-R技术的应用还具有跟踪货运的服务，通过对货车的定位实时掌握和了解所运货物的精确位置。此外，GSM-R技术在我国铁路通信系统中还具备按近连续式传输机车信号、无线列调、区间移动通信以及据实况进行GSM-R场强合理覆盖的功能。

2.5 多优先级抢占呼叫权

铁路通讯网络不仅要具备列车自动化控制作用，还要具有紧急呼叫系统，若某个无线电信道出现拥堵的情况，可以及时建立新的高优先权的通讯连接，中断低优先权呼叫，保障铁路通讯系统的实时性和有效性。

3 GSM-R技术的发展

关于GSM-R技术的今后的发展，我们还要注意几个重要的问题。首先是要全面、系统的考虑GSM-R设备间的互联、互通性，以安全、稳定以及高效实用为目标进行铁路移动通信的构建，并适时改进不适应现代铁路运输需求的移动信息传送平台。其次是为了保障铁路通信系统在电磁复杂环境里的稳定和有序，GSM-R系统可采用空中无线管控为列车运行控制系统构建一个无干扰、无污染的环境。另外，还应充分运用。例如GPRS技术等先进的技术，优化数据信息传输容量，灵活配置各种资源并实现各种类型数据信息的传输。最后是建立健全铁路网络运营维护管理机制，实时研发GSM-R技术的新应用、新业务，比如构建调度命令、站场图形等，促进铁路事业的深层次发展。

4 结束语

总之，目前铁路事业的蓬勃发展，需要较高技术水平的通信系统做保障，GSM-R技术作为专用于铁路日常运行管理的关键技术，对铁路的高效、安全、快捷运行具有重要的推动作用，铁路运营管理人员，应加强对其的分析研究，为铁路事业的长远发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]李晟阳.融合GSM-R技术的铁路无线列调系统[D].西安工业大学，2012.

[2]吴端坡.GSM-R多普勒效应与切换掉话分析及车载分析系统研究[D].浙江大学，2014.

[3]李竑.GSM-R通信系统及其应用与建设[D].北京邮电大学，2010.